創造性の脳科学―複雑系生命システム論を超えて [単行本]

創造性の脳科学―複雑系生命システム論を超えて [単行本] の 商品概要

• 要旨（「BOOK」データベースより）

  脳科学×複雑系＋斬新なアイディア。

• 目次

  まえがき
  
  I　複雑系として脳を捉える
  
  第一章　複雑系生命システム論で脳を考える
  
  一　脳科学に関心が集まる理由
  　高齢化，高ストレス化，情報化
  　近代は一方向的世界像
  　現代は双方向的世界像
  　生命は分子だけではわからない
  　回路がわかれば本質がかるか
  　脳に見通しもたらす複雑系
  
  二　複雑系生命システム論とは
  　分岐によるパタン生成
  　同期する非線形振動子
  　部分と全体が相互作用する生命システム
  
  
  第二章　ニューロンを非線形素子と捉える
  
  一　ニューロンとインパルス
  　ニューロンの基本構造
  　神経活動は生体の電気現象
  　ホジキンとハクスレイの電位固定
  　電位固定で異なるイオンの寄与を分離する
  　ホジキンとハクスレイの方程式
  
  二　単純な神経モデルのデザイン
  　神経活動の特徴
  　シンプルな神経モデルを求めて
  　神経細胞活動のモデル化――カギは負性抵抗とお椀の形
  　ＢｖＰ振動子――摩擦抵抗を非対称にする
  　ダフィング振動子――収束点のジャンプ
  　ＫＹＳ振動子モデル――ＢｖＰとダフィングから
  　ＫＹＳ振動子モデルと神経細胞
  　なぜインパルス――進化の過程はミステリー
  
  
  第三章　「まとまり」を知覚する――図地分離と共時性
  
  一　第一次視覚野（Ｖ１野）と図地分離
  　方位選択性細胞――特定の向きに反応する
  　関係性を見出す――図地分離の基本処理
  　ホロヴィジョン――図地分離の理論モデル
  　Ｖ１野の細胞どうしの同期発火
  
  二　無限定環境と共時性
  　整合的関係性と共時性
  　あるから見え、見るからある
  　セレンディピティ――共時的秩序を見出す
  　ヘブ則――共時的秩序を構造化する
  　どのように整合的関係をつけるか
  
  
  第四章　行動を創発的に計画する――前頭前野のダイナミクス
  
  　「ひらめく」と「複雑なことができる」との違い
  　最終目標を達成するには即時目標が必要
  　経路計画課題
  　計画，問題解決――前頭前野のはたらき
  　発火率の符号化する情報が遷移する
  　計画と整合的な関係性
  　計画をひらめく瞬間に同期発火
  　ひらめく前兆としての発火ゆらぎの上昇
  　計画は前頭前野の創発現象
  　
  
  II　創造性の原理を求めて
  
  第五章　仮定を用いて問題を解く――脳の計算理論と拘束条件
  
  一　問題のレベル分けと脳の理解
  　デヴィッド・マーの三つのレベル
  　レベル１――情報処理の目的
  　レベル２――アルゴリズムと表現法
  　レベル３――ハードウェアによる実現法
  　レベルを分けて理解することは脳の本質
  
  二　問題を解くために必要な拘束条件
  　２次元から３次元像を計算する
  　滑らか拘束条件
  　創発と不良設定問題
  
  
  第六章　暗黙の仮定を創る――仮設生成と脳の配線
  
  一　創られる必要がある拘束条件
  　答えは状況により変化する①
  　答えは状況により変化する②
  　拘束条件を創りながら問題を解く
  　さまざまに呼ばれる「拘束条件」
  
  二　思考の型と仮設
  　思考の型①――演繹
  　思考の型②――帰納
  　思考の型③――仮設生成（アブダクション）
  　確率的パタン認識と思考型
  　仮設に備わるいくつかの性質
  　仮設は外からは与えられない
  
  三　仮設生成――配線で投票する
  　精緻な構造を持つ脳の配線
  　配線の計算能力
  　ハフ変換――パラメータ空間への投票
  　方位選択性細胞をハフ変換と見なす
  　ハフ変換と仮設との類似性
  　仮設生成の実装――「部分」と「全体」逆転
  　投票による仮設生成には問題もある
  
  
  第七章　隠れた部分を推定する――遮蔽補完と仮設生成
  
  一　仮設生成は具体的に研究できる
  　身の回りには補完問題があふれている
  　遮蔽補完図形を考える
  　一意には決まらない遮蔽補完
  　遮蔽補完は仮設生成の好例
  　「単純で美しい」ということ
  　遮蔽補完モデルでは「単純で美しい」を明示的に扱う
  
  二　Ｖ４野の曲率細胞でモデル構築
  　Ｖ４野の曲率細胞
  　輪郭の曲率の検出
  　直線と曲線を統一して扱う球面幾何学
  　大円・小円変換による輪郭の分割
  　Ｖ４野の性質を用いた対称性の評価
  　第一のアイディア――圧縮による回転対称の検出
  　第二のアイディア――反時計・時計回りによる線対称の評価
  　部分対称性を評価して補完する
  　多義的な解釈を可能にする計算モデル
  
  三　遮蔽補完の計算モデルは何を語るか
  　創造の糸口は多角的な見方から
  　遮蔽補完モデルは仮設生成か
  　遮蔽補完モデルと複雑系の融合
  　創造性のメカニズムはどのようなものか
  
  
  最終章　創造性の更なる源を求めて
  
  　人類に反旗を翻す究極のロボット
  　問題を孕む「ロボット三原則」
  　無限定環境に向き合うために
  　極めて根源的な「我―汝」問題
  　「汝」に「与える」
  　「愛」――関係から生じる責任
  　ロボットが備えるべきメタルール
  　ニューロ・コーチング
  
  
  付録　複雑系生命システム論入門
  
  付録Ａ　複雑系における秩序の自律生成
  
  一　平衡からの乖離とパタン生成
  　時空間パタンが生成する自己組織現象
  　プリゴジンの散逸構造
  　どのように構造できるか――分岐理論
  　系を駆動し，予知を可能にする「ゆらぎ」
  　大きな警鐘――ハーケンのシナジェティクス
  
  二　非線形振動現象・振動子
  　摩擦のない線形振動と初期値保存
  　多くの振動は非線形
  　ファン・デル・ポール振動子はなぜ振動するか
  
  三　非線形振動子間の引き込み現象
  　蔵本振動子――引き込み現象の理解に向けて
  　振動の引き込み同期はなぜ注目されるか
  
  付録Ｂ　部分と全体――生命システムの中心問題
  
  一　部分と全体が相互作用する「筋肉」
  　筋肉の単純モデル「流動セル」
  　流動と反応速度の相関
  　ミクロとマクロの相互作用
  　生命における部分と全体の整合性
  
  二　部分が全体を「内部観測」する粘菌
  　単純な生物モデル「粘菌」
  　振動による個体全体の統合
  　好物による振動数の増加
  　どこにいるかを「知る」
  　位相勾配の「内部観測」
  　位相勾配が振幅差に反映する
  　振動子の結合と振幅の変化
  　サイズ不変位置情報の重要性
  
  あとがき
  
  
  Brain Science of Creativity:
  Beyond the Complex Systems Theory of Biological Systems
  Kazuhiro SAKAMOTO

• 内容紹介

  人間は外界に反応し，様々に思考し行動する．そういった単なるリアクションを超えた人間の「創造性」とはいかにして生まれるのか．本書は，解が一意に定まらない不良設定問題に答えを導く思考の飛躍を追うことでその謎に迫る．複雑系と脳をつなぐ新たな視点．

• 著者紹介（「BOOK著者紹介情報」より）（本データはこの書籍が刊行された当時に掲載されていたものです）

  坂本 一寛(サカモト カズヒロ)
  東北医科薬科大学医学部准教授、東北大学医学部非常勤講師、博士（医学）。１９６８年福岡県飯塚市生まれ。１９９１年東京大学薬学部卒業。１９９３年東京大学大学院薬学系研究科修士課程修了。１９９３年東北大学電気通信研究所助手。２００７年東北大学電気通信研究所助教。２０１６年より現職。受賞：日本神経回路学会２００８（平成２０）年度「研究賞」、ＮＰＯ法人ニューロクリアティブ研究会２００７（平成１９）年度「創造性研究奨励賞」

• 著者について

  坂本　一寛 (サカモト　カズヒロ)
  東北医科薬科大学医学部准教授

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